细菌的感染与免疫.ppt

第六章第六章 细菌的感染和免疫细菌的感染和免疫 Bacterial Infection and Immunity 1.正常菌群的概念、分布及其生理学意义正常菌群的概念、分布及其生理学意义 2.机会致病菌的概念及其致病条件机会致病菌的概念及其致病条件 3.构成细菌毒力的物质及其致病作用构成细菌毒力的物质及其致病作用 4.机体抗菌免疫的构成因素及作用机制机体抗菌免疫的构成因素及作用机制 5.感染的传播方式与类型感染的传播方式与类型 本章重点本章重点 第一节第一节.正常菌群与机会致病菌正常菌群与机会致病菌 1.Normal Flora and Opportunistic Bacteria 正常菌群（正常菌群（normal flora）正常人的体表和同外界相通的口腔、鼻咽腔、肠正常人的体表和同外界相通的口腔、鼻咽腔、肠道、泌尿生殖道等腔道中都存在着不同种类和数道、泌尿生殖道等腔道中都存在着不同种类和数量的微生物。是为人体的正常微生物群，通称量的微生物。是为人体的正常微生物群，通称正正常菌群。常菌群。鼻鼻咽咽腔腔葡萄球菌、甲，丙型链球菌肺炎球菌、奈氏菌、类杆菌等外外耳耳道道葡萄球菌、类白喉杆菌绿脓杆菌、非致病性分枝杆菌表皮葡萄球菌口口腔腔甲，丙型链球菌类白喉杆菌、肺炎球菌奈氏菌、乳杆菌、梭杆菌螺旋体、放线菌、白念珠菌肠肠道道大肠杆菌、产气杆菌、变形杆菌绿脓杆菌、葡萄球菌、厌氧性细菌真菌、乳杆菌，双歧杆菌等阴阴道道大肠杆菌、乳杆菌白念珠菌、类白喉杆菌非致病性分枝等皮皮肽肽葡萄球菌、绿脓杆菌、白念珠菌丙酸杆菌、类白喉杆菌、非致病性分枝杆菌人体内正常菌群的分布眼眼结结膜膜白色葡萄球菌、干燥杆菌尿尿道道白色葡萄球菌、类白喉杆菌、非致病性分枝杆菌 微生态学微生态学Microecology:是一门研究微生物与微生物是一门研究微生物与微生物、微生物与宿微生物与宿主主以及微生物和宿主与外界环境之间的相互依以及微生物和宿主与外界环境之间的相互依存和相互制约的学科；也是研究微观生态平衡存和相互制约的学科；也是研究微观生态平衡、生态失调和生态调整的一门新兴学科生态失调和生态调整的一门新兴学科。（一）正常菌群的生理学意义：（一）正常菌群的生理学意义：1.生物拮抗生物拮抗 Biological antagonism：正常微生物群内部的平衡机制，占位性保护正常微生物群内部的平衡机制，占位性保护 产生细菌素、抗生素、产生细菌素、抗生素、H2O2 营养竞争营养竞争 等。等。2.营养作用营养作用 Nutritional function：正常菌群参与物质代谢、营养转化和合成。正常菌群参与物质代谢、营养转化和合成。3.免疫作用免疫作用 Induction of immune response：刺激免疫器官发育。交叉免疫。刺激免疫器官发育。交叉免疫。4.抗衰老与抗肿瘤抗衰老与抗肿瘤 anti-aging and anti-tumor：SOD对活性氧的作用、分解硝基化产物等。对活性氧的作用、分解硝基化产物等。机会致病菌（机会致病菌（Opportunistic pathogen）正常菌群与宿主间的生态平衡在某些情况下被打破正常菌群与宿主间的生态平衡在某些情况下被打破,形成形成生态失调而导致疾病生态失调而导致疾病,这种在一定条件下能引起机体疾病这种在一定条件下能引起机体疾病的正常菌群称为的正常菌群称为机会致病菌机会致病菌 或或条件致病条件致病(conditioned pathogen)。条件致病菌的致病条件条件致病菌的致病条件 1.正常定居部位改变定居部位改变 2.宿主免疫功能下降宿主免疫功能下降 3.菌群失调菌群失调(dysbacteria):指宿主某部位正常菌群中各菌种间的比例发生较大幅指宿主某部位正常菌群中各菌种间的比例发生较大幅度变化而超出正常范围的状态。由此产生的一系列临床度变化而超出正常范围的状态。由此产生的一系列临床表现，称为表现，称为菌群失调症菌群失调症（dysbacteriosis）或菌群交替或菌群交替症症，往往可引起，往往可引起二重感染二重感染或或重叠感染重叠感染（superinfection)，如在抗菌药物治疗原细菌性疾病过，如在抗菌药物治疗原细菌性疾病过程中产生的一种新感染程中产生的一种新感染。第二节第二节 细菌的致病作用细菌的致病作用 Bacterial Pathogenesis 感染（感染（infection）:细菌侵入宿主体内生长繁殖并与机体相互作用引起不细菌侵入宿主体内生长繁殖并与机体相互作用引起不同程度的病理过程，称为细菌的感染同程度的病理过程，称为细菌的感染。病原菌（病原菌（pathogenic bacterium,pathogen）:能使宿主致病的细菌称为病原菌或致病菌。能使宿主致病的细菌称为病原菌或致病菌。非病原菌（非病原菌（non-pathogen）：）：不能造成宿主感染的细菌，或称非致病菌。不能造成宿主感染的细菌，或称非致病菌。（一）感染的来源（一）感染的来源 1.外源感染（外源感染（exogenous infection）：）：病人病人 带菌者带菌者 病畜和带菌动物病畜和带菌动物 2.内源感染（内源感染（endogenous infection）：这类感染致病菌大多为体内正常菌群，少数是以隐伏状这类感染致病菌大多为体内正常菌群，少数是以隐伏状 态留居的病原菌。态留居的病原菌。（二）传播途径（二）传播途径 routes of pathogen transmission 1.呼吸道呼吸道 2.消化道消化道 3.损损伤伤的皮肤与黏膜的皮肤与黏膜 4.性性接触接触 5.节肢动物叮咬节肢动物叮咬 6.多途径感染多途径感染 （三）细菌的致病作用（三）细菌的致病作用 病原菌引起疾病的条件病原菌引起疾病的条件 细菌毒力细菌毒力 的强弱的强弱 细菌侵入细菌侵入 的数量的数量 细菌入侵细菌入侵 的部位的部位 致病性（致病性（Pathogenicity）细菌引起疾病的细菌引起疾病的能力称为致病性或病原性。能力称为致病性或病原性。机体的免疫力机体的免疫力 细菌的毒力细菌的毒力 Bacterial virulence 毒力（毒力（virulence）：）：病原菌致病力的强弱程度称为毒力病原菌致病力的强弱程度称为毒力,即致病性的程度，是量的概即致病性的程度，是量的概念念。常用半数致死量或半数感染量表示。常用半数致死量或半数感染量表示 median lethal dose，LD50 median infective dose,ID50 即在一定时间内，通过一定接种途径，能使一定体重或年龄的某种即在一定时间内，通过一定接种途径，能使一定体重或年龄的某种动物半数死亡或感染需要的动物半数死亡或感染需要的最小细菌数最小细菌数或或毒素量毒素量。侵袭力（侵袭力（Invasiveness）细菌毒力的物质基础细菌毒力的物质基础 毒素（毒素（toxin）（一）（一）侵袭力侵袭力 Invasiveness 病原菌突破宿主机体的防御功能，并能在体内定植、繁殖和扩散的能力。病原菌突破宿主机体的防御功能，并能在体内定植、繁殖和扩散的能力。包括：包括：1.粘附粘附素素（adhesin)(1)菌毛黏附素菌毛黏附素 (2)非菌毛黏附素非菌毛黏附素 脂磷壁酸脂磷壁酸(lipoteichoic acid，LTA)外膜蛋白外膜蛋白（out membrance protein,OMP)M蛋白蛋白等等 2.荚膜和微荚膜荚膜和微荚膜（Capsule and microcapsule）Vi-Ag，K-Ag.3.侵袭性酶侵袭性酶类类（Invasive enzyme）凝固酶凝固酶,SK,SD,透明质酸酶透明质酸酶，sIgA水解酶水解酶 4.侵袭素（侵袭素（invasin)5.细菌生物被膜（细菌生物被膜（bacterial biofilm)1.黏附与定植（黏附与定植（adherence and colonization）细菌引起感染一般需先黏附在宿主的呼吸道细菌引起感染一般需先黏附在宿主的呼吸道、消化道或泌尿生殖消化道或泌尿生殖道等粘膜上皮细胞道等粘膜上皮细胞，以免被呼吸道的纤毛运动以免被呼吸道的纤毛运动、肠蠕动或粘液分肠蠕动或粘液分泌等活动所清除泌等活动所清除。然后然后，在局部繁殖在局部繁殖，积聚毒力因子或继续侵入积聚毒力因子或继续侵入细胞和组织细胞和组织，直至形成感染直至形成感染。黏附作用具有组织特异性：黏附作用具有组织特异性：黏附素与宿主细胞表面的受体结合具黏附素与宿主细胞表面的受体结合具有高度特异性有高度特异性，因而决定了病原菌感因而决定了病原菌感染的组织特异性染的组织特异性。革兰阴性菌的受体是糖类；革兰阳性革兰阴性菌的受体是糖类；革兰阳性的的A群链球菌受体是糖类和糖蛋白。群链球菌受体是糖类和糖蛋白。2.繁殖和扩散繁殖和扩散（1）荚膜和微荚膜荚膜和微荚膜-抗吞噬因子抗吞噬因子 荚膜具有抗吞噬和体液中杀菌物质的作用，使病原菌能荚膜具有抗吞噬和体液中杀菌物质的作用，使病原菌能 留在宿主体留在宿主体内迅速繁殖，产生病变。内迅速繁殖，产生病变。（2 2）侵袭性酶）侵袭性酶 是细菌分泌的胞外酶是细菌分泌的胞外酶（Exoenzyme），一般不具有毒性一般不具有毒性，但在感染过程但在感染过程 中中可协助病原菌抗吞噬或扩散可协助病原菌抗吞噬或扩散。抗吞噬的酶主要有：抗吞噬的酶主要有：致病性葡萄球菌产生的血浆凝固酶致病性葡萄球菌产生的血浆凝固酶。协助细菌扩散的主要有：协助细菌扩散的主要有：A A群链球菌的透明质酸酶群链球菌的透明质酸酶、链激酶链激酶、链链 道酶等道酶等。3.3.细菌侵袭过程细菌侵袭过程 细菌与宿主细胞表面受体结合后，启动侵袭过程，导致一系细菌与宿主细胞表面受体结合后，启动侵袭过程，导致一系列基因表达、细胞间的信号传递等，使细菌能侵入组织或细列基因表达、细胞间的信号传递等，使细菌能侵入组织或细胞内，造成感染。胞内，造成感染。细菌分泌侵袭性酶类帮助细菌在组织之间扩散。细菌分泌侵袭性酶类帮助细菌在组织之间扩散。抵抗宿主的免疫防御机制：抵抗宿主的免疫防御机制：破坏或抑制吞噬作用、阻止细胞内的消化作破坏或抑制吞噬作用、阻止细胞内的消化作 用、产生用、产生IgAIgA蛋白酶、抗原变异等。蛋白酶、抗原变异等。（）毒素毒素(Toxin)毒素毒素(toxin)：损伤宿主机体组织细胞或器官、引起病理生理变化损伤宿主机体组织细胞或器官、引起病理生理变化的致病物质。的致病物质。细菌毒素按其来源细菌毒素按其来源、性质和作用等不同性质和作用等不同,分为两种：分为两种：外毒素外毒素(exotoxin)(exotoxin)内毒素内毒素(endotoxin)(endotoxin)特特 点：点：由活细胞分泌产生，主要是革兰阳性菌及某些革兰阴性菌。由活细胞分泌产生，主要是革兰阳性菌及某些革兰阴性菌。化学成分均为蛋白质，多肽化学成分均为蛋白质，多肽。多数不耐热多数不耐热，60,1-2hr 灭活灭活，但葡萄球菌肠毒素是例外但葡萄球菌肠毒素是例外。毒性作用强毒性作用强。对机体的组织器官具有选择作用对机体的组织器官具有选择作用，引起的病变特殊引起的病变特殊。抗原性强抗原性强，可用可用0.30.4甲醛液脱毒成类毒素甲醛液脱毒成类毒素。1 外毒素外毒素exotoxin(1)分子结构分子结构 A-B型毒素型毒素（A-B type toxin）A亚单位亚单位 是毒素活性部分，决定毒素的毒性效应。是毒素活性部分，决定毒素的毒性效应。B亚单位亚单位 无毒性作用，但对宿主易感组织的细胞无毒性作用，但对宿主易感组织的细胞膜受体有选择亲和作用，使毒素与易感细胞结膜受体有选择亲和作用，使毒素与易感细胞结合。合。各亚单位单独对宿主无致病作用，毒素结各亚单位单独对宿主无致病作用，毒素结构的完整性是致病的必要条件。无毒构的完整性是致病的必要条件。无毒B亚单位亚单位的抗原性强，提纯后可作为亚单位疫苗。利用的抗原性强，提纯后可作为亚单位疫苗。利用其能与易感细胞膜受体结合，阻止毒素完整分其能与易感细胞膜受体结合，阻止毒素完整分子与易感细胞结合，用于预防外毒素性疾病。